高效高精小功率DC-DC電力變換器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本論文設(shè)計(jì)了一種高效高精小功率DC-DC(直流-直流)電力變換器，它可以將一種形式的直流電轉(zhuǎn)換為另一種形式的直流電，其主要功能是根據(jù)提出的技術(shù)指標(biāo)，對(duì)給定的電壓和電流進(jìn)行變換，并給蓄電池充電。
　　 本論文設(shè)計(jì)的高效高精小功率DC-DC電力變換器由三大部分組成，全橋LLC諧振變換器，交錯(cuò)Buck降壓變換器和輔助電源。全橋LLC諧振變換器采用軟開關(guān)控制，完成電壓匹配和隔離的功能；交錯(cuò)Buck降壓變換器負(fù)責(zé)降壓和調(diào)節(jié)輸出電壓，可對(duì)電

2、池充電；輔助電源提供高效高精小功率DC-DC電力變換器所需的各種控制電壓，具備超寬的輸入電DC-DC電力變換器壓適應(yīng)范圍。本設(shè)計(jì)將LLC諧振變換器和交錯(cuò)Buck變換器同時(shí)應(yīng)用在上，既起到了隔離的作用，又提升了變換器的效率。目前，此DC-DC電力變換器已研制成功，可以對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。
　　 本文緒論中介紹了論文研究的背景及意義，蓄電池充電裝置的發(fā)展以及軟開關(guān)技術(shù)。在此基礎(chǔ)上采用全橋式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行高效高精小功率DC-DC電力變換器

3、的設(shè)計(jì)，從效率的觀點(diǎn)來看，全橋式拓?fù)涫鞘走x的方法，因?yàn)樗鼘⒊跫?jí)線圈的損耗降到了最低，并且最大程度地利用了變壓器。此外，全橋式電路中的開關(guān)電流只有半橋式電路的一半，這意味著減小了電路中損耗。
　　 總體設(shè)計(jì)方案中分析了LLC諧振變換器及Buck降壓變換器的基本原理及功能，并對(duì)功率主回路和其他輔助電路方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)的前級(jí)全橋LLC諧振部分采用全軟開關(guān)進(jìn)行控制，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)主功率器件的ZVS和ZCS，在最大程度上減少了主功率器件

4、的開通損耗和關(guān)斷損耗，提高了DC-DC電力變換器的變換效率；后級(jí)交錯(cuò)Buck降壓部分采用兩路輸入，可使輸出電流的紋波大為減少。此外，對(duì)高效高精小功率DC-DC電力變換器的控制方式進(jìn)行了選擇和分析。
　　 對(duì)全橋LLC諧振部分和交錯(cuò)Buck降壓部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)，二者之間用高頻變壓器進(jìn)行隔離。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括主回路參數(shù)計(jì)算、變壓器設(shè)計(jì)、主功率器件選取及損耗計(jì)算、諧振元件選取及損耗計(jì)算、輸出濾波電感選取及損耗計(jì)算以及效率計(jì)算。在此基礎(chǔ)上，對(duì)